廠里使用的變頻器越來(lái)越多了，發(fā)生故障和損壞的變頻器也多了起來(lái)，領(lǐng)導(dǎo)就要求小孫自己學(xué)會(huì)修理。不消說(shuō)，小孫又去找張老師了。
從變頻器的控制框圖說(shuō)起
小孫說(shuō)：“以前主要考慮如何用好變頻器，掌握變頻器的主電路也就可以了。但要修理變頻器，必須涉及到變頻器的內(nèi)部控制電路，我打開變頻器一看，覺得實(shí)在太復(fù)雜了，一時(shí)摸不著頭緒。”
張老師說(shuō)：“要摸到變頻器內(nèi)部控制電路的頭緒，必須首先要弄清楚這控制電路里究竟包含些什么？”說(shuō)著，張老師拿出了一張如圖7－1所示的變頻器控制框圖，然后說(shuō)：“這控制電路里有幾個(gè)大的部分，分別是主控電路、開關(guān)電源、采樣及信號(hào)的處理電路、CPU的外圍電路、以及IGBT的驅(qū)動(dòng)電路，等。下面，我們要一個(gè)部分、一個(gè)部分地分析一下它們的作用。”
主控電路
張老師說(shuō)：“這是控制電路的核心，相當(dāng)于人的大腦。里面的主要部件是計(jì)算機(jī)的中央處理器CPU。但現(xiàn)在變頻器里的CPU，是已經(jīng)加進(jìn)了許多變頻器的專用功能了，和一般計(jì)算機(jī)里的CPU很不一樣了，估且叫它專用CPU吧�，F(xiàn)在，你思考一下，這主控電路應(yīng)該完成哪些任務(wù)？”
小孫拿著控制框圖，歪著腦袋思考了一會(huì)兒，就說(shuō)：“主要功能有以下幾個(gè)方面：
1．接收各種輸入信號(hào)
主要有：
�。�1）從鍵盤發(fā)出的操作指令；
�。�2）從輸入控制端輸入的頻率給定信號(hào)和操作指令；
�。�3）從各采樣器件檢測(cè)到的各種數(shù)據(jù)。
2．發(fā)出各種輸出信號(hào)
主要有：
�。�1）向驅(qū)動(dòng)模塊輸出IGBT的控制信號(hào)；
�。�2）向模擬量輸出端輸出當(dāng)前的運(yùn)行數(shù)據(jù)；
�。�3）向開關(guān)量輸出端輸出當(dāng)前變頻器的各種狀態(tài)信號(hào)；
�。�4）向顯示屏發(fā)出顯示信號(hào)。”
小孫很有些得意，心想，畢竟我對(duì)變頻器的基本結(jié)構(gòu)已經(jīng)比較熟悉了。沒想到張老師竟說(shuō)：“可是，你遺漏了主控電路的最重要的任務(wù)！”
“��？”小孫一時(shí)不知道張老師指的是什么。張老師見小孫尚未醒悟，就直接說(shuō)：
“方才說(shuō)了，主控電路的主要部件是計(jì)算機(jī)的中央處理器CPU，計(jì)算機(jī)是要進(jìn)行計(jì)算的，計(jì)算什么呢？
首先，它要計(jì)算出正弦脈寬調(diào)制（SPWM）的控制信號(hào)，提供給IGBT的驅(qū)動(dòng)電路。計(jì)算的依據(jù)有：
用戶調(diào)定的給定頻率信號(hào)；
通過(guò)鍵盤預(yù)置的控制方式信號(hào)；
如果是V／F控制方式，則還有所預(yù)置的轉(zhuǎn)矩提升量；
如果是矢量控制方式，則還有轉(zhuǎn)速反饋信號(hào)（有編碼器或無(wú)編碼器），等。如圖7－2所示。
其次，CPU還要根據(jù)采樣電路所檢測(cè)到的變頻器運(yùn)行數(shù)據(jù)，或變換成模擬量輸出信號(hào)，提供給模擬量輸出端，以便在外部進(jìn)行測(cè)量；或?qū)⒉蓸铀脭?shù)據(jù)和由鍵盤輸入的額定數(shù)據(jù)或基準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較和判斷，以便向開關(guān)量輸出端提供變頻器當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)的信號(hào)，如圖7－3所示。
瞧，這是不是更為重要的任務(wù)呀？”
“這短路保護(hù)信號(hào)，為什么是從驅(qū)動(dòng)電路發(fā)出的呢？”小孫問。
“變頻器輸出側(cè)的短路，是最容易損壞IGBT的故障。因?yàn)楫?dāng)外電路短路時(shí)，IGBT很快進(jìn)入放大狀態(tài)，而我們?cè)?jīng)討論過(guò)，IGBT在放大狀態(tài)時(shí)的功耗將數(shù)十倍于額定功耗，導(dǎo)致迅速損壞。如果等CPU接收到信號(hào)，再進(jìn)行判斷，然后再保護(hù)，豈不誤事？所以，在驅(qū)動(dòng)電路里設(shè)置了過(guò)電流保護(hù)的功能。就是說(shuō)，一旦外電路發(fā)生短路，驅(qū)動(dòng)電路將立即將IGBT封鎖，然后再通知CPU，從而可靠地進(jìn)行保護(hù)。”
